来源笔记
OSCAR: Omni-Embodiment Skeleton-Conditioned World Action Model for Robotics
摘要
OSCAR 是一个 20 亿参数的动作条件视频世界模型,用于跨机械臂和人手的机器人策略评估。它把 2D 骨架渲染作为动作输入,让生成器获得空间运动线索,同时不把条件绑定到某一种机器人的外观上。
问题
- 在真实硬件上评估机器人策略速度慢、成本高,而且很难大规模重复,所以一个有用的视频世界模型可以在部署前筛选策略。
- 现有的动作条件视频模型往往无法精确遵循帧级和像素级动作,这削弱了它们作为评估代理的价值。
- 许多模型只在窄范围的机器人数据集上训练,或者使用只适用于特定本体的动作编码,这限制了它们在 Franka Panda、KUKA iiwa、AgiBot G1、Toyota HSR 和人手之间的迁移能力。
方法
- OSCAR 在一个初始 RGB 帧和完整的 2D 运动骨架渲染序列上微调 Cosmos-Predict2.5-2B。
- 骨架条件的构建方式是把机器人 URDF 连接点或 MANO 手部关节投影到相机视角中,再在黑色画布上画出连线和关节点。
- 骨架视频先通过 WAN 2.1 VAE 编码,变成 token,然后在去噪过程中加到扩散 Transformer 里的带噪视频 token 上。
- 训练流程会整理、过滤、去重并标注机器人和第一视角人类视频,最终从 2,165,359 个公开源 episode 中保留 180,657 个 episode。
- 训练分两阶段进行:先在四种机器人本体上迭代 15k 次,然后在混合的机器人和人类数据集上继续训练,使用单个 NVIDIA GH200 GPU。
结果
- 在一个覆盖四种本体的 200 段视频基准上,OSCAR 的 PSNR 达到 24.24,SSIM 达到 0.846,高于 Genie Envisioner 的 23.29 PSNR 和 0.838 SSIM。
- OSCAR 的 LPIPS 为 0.094,FVD 为 7.08,FID 为 15.07,latent L2 为 0.096;下一个最强的列出基线分别是 LPIPS 0.140、FVD 15.37、FID 22.92、latent L2 0.129。
- 在报告的 GH200 测试中,OSCAR 的速度为 2.214 FPS;Kinema4D 为 0.089 FPS,Genie Envisioner 为 1.382 FPS。
- 该模型参数量为 20 亿,在表格指标上优于 140 亿参数的 Kinema4D:PSNR 24.24 对 17.68,SSIM 0.846 对 0.741,FVD 7.08 对 17.07,FID 15.07 对 37.16。
- 消融结果显示,在仅机器人数据上使用骨架条件时,效果接近网格渲染:PSNR 23.48 对 23.11,SSIM 0.832 对 0.831,FVD 7.69 对 7.89。
- 在机器人-only 预热的基础上加入人类数据,会优于仅用机器人骨架训练:PSNR 24.24 对 23.48,SSIM 0.846 对 0.832,FVD 7.08 对 7.69,FID 15.07 对 16.37。摘要声称它与 RoboArena 的真实世界策略评估有很强相关性,但没有给出相关系数。